Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра Электроэнергетических систем

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО КУРСУ

Передача и распределение электроэнергии

ПРЕДИСЛОВИЕ

Расчеты режимов даже небольших электрических систем достаточно сложны, так как режим каждого из элементов системы – станции, подстанции, линии электропередачи или приемных систем электроснабжения – в той или иной степени зависит от режима работы других элементов. Достаточно удобным инструментом исследования режимов работы электрических систем являются расчетные модели переменного тока. На основе математического моделирования они позволяют исследовать установившиеся и переходные процессы в системах, наглядно представить структуру системы, варьировать начальные условия и значения параметров системы в процессе работы. Простота и наглядность представления режима системы, возможность внесения изменений в схему, простота измерений и фиксации результатов позволяют успешно использовать расчетные модели переменного тока в качестве универсальных стендов для проведения лабораторных работ по курсам:

1. Передача и распределение электроэнергии.

2. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах.

3. Электроснабжение городов и промышленных предприятий.

Лабораторные работы составлены коллективом преподавателей кафедры "Электроэнергетические системы" и предназначены для дисциплины "Передача и распределение электрической энергии", которую изучают как одну из базовых на третьем курсе института электроэнергетики студенты всех специальностей.

При составлении лабораторных работ был использован многолетний опыт кафедры по выполнению подобных работ на универсальной модели электроэнергетической системы переменного тока (профессора Веников В.А., Глазунов А.А., Зуев Э.Н., Строев В.А., Федоров Д.А. и др.).

По сравнению с предыдущими изданиями содержание лабораторных работ и их описания были переработаны. В составлении настоящего сборника лабораторных работ приняли участие: ст. преподаватель Ильинская Л.И., проф. Надеждин С.В. и доц. Панкратова Е.А.

Продолжительность выполнения лабораторных работ – 4 часа. Домашняя подготовка – 2 часа.

1. Описание элементов модели

1.1. Общая характеристика стенда

Лабораторные стенды, имеющие в своей основе расчетные столы переменного тока, являются универсальными моделями электрической системы и потому содержат элементы, моделирующие: синхронные генераторы, воздушные и кабельные линии электропередач, нагрузку потребителей, силовые трансформаторы, батареи конденсаторов.

Указанные элементы соединяются между собой согласно схеме исследуемой системы. При этом в любой точке набранной схемы с помощью комплекта измерительных приборов можно измерить: ток, напряжение, активную и реактивную мощности.

Расчетная модель является статической моделью электрической системы. На ней анализируются установившиеся режимы электрической системы, определяются распределение потоков мощности и уровня напряжений в электрической сети, угол сдвига между векторами напряжений.

Номинальное напряжение для всех элементов расчетной модели равно 50В, максимально допустимый ток не должен превышать 0,3А, номинальная частота – 200 Гц.

На модели воспроизводится режим одной фазы исследуемой системы. Поэтому все нулевые точки генераторных станций, трансформаторных и нагрузочных элементов присоединены к общему для стенда нулевому проводу.

Погрешность расчета на модели, по отношению к аналитическому, не превышает 2,5%, если все параметры расчетной схемы и параметры режима не отличаются от базисных более чем в 5 раз. Это объясняется классом точности 0,5 измерительных приборов, установленных на модели.

Рассмотрим устройство и функциональное назначение элементов расчетной модели.